Raumschiff als Architektur

Was mir beim Betrachten der Bilder aus Brownswille mit dem Wasserturm-Grasshopper so aufgefallen ist:

Es gibt das "Fabrikprodukt" Paradigma. Die Dinge werden in sauberen, dafür errichteten Räumen hergestellt und dann zum Kunden oder eben Einsatzort gebracht. Je größer die Teile werden, desto problematischer wird das natürlich.

Und es gibt das "Architekturparadigma". Man baut am "endgültigen" Ort und dort bleibt das Teil bis zur "Auslieferung". Der Rohbau ist der "schmutzige" und "grobe" Teil des Baues, dann kommt ein Innenausbau, und man kann darin sogar schon manche "Feinarbeiten" ausführen. Und später werden kleinere, in "sauberen Fabriken" hergestellte Präzisionskomponenten herangeschafft und installiert.   

Ist es nicht eigentlich logisch, daß sich mit größeren Abmessungen "Raumschiffe" immer mehr dem Hausbauparadigma annähern? Ich sehe eigentlich keine gravierenden Gründe, warum man auf diese Weise nicht grundsätzlich vorgehen sollte. Die Transportprobleme und manche nur für den Transport nötigen Dinge entfallen. (Vielleicht eine Aussteifung, die nur für den horizontalen Transport benötigt wird. Oder Laschen mit dazugehörigen Knotenblechen, um es an den Kran hängen zu können. Oder eine Aufteilung in mehrere kleinere Einheiten, um es überhaupt transportieren zu können.)

Klar, die Triebwerke, die Hydraulik, die Verkabelung, große Teile der Inneneirichtung usw. werden wie bisher in "Fabriken" herstellen. Aber das "Raumschiff" wird vielleicht immer mehr einem "Haus" ähneln, nur daß das Endergebnis eben später nicht am Fertigungsort bleibt. Wo es nötig ist, baut man eine entfernbare Montagewand ein, um bei der Arbeit einen besseren Schutz zu bekommen. So wie bei dem "Wasserturm", das Produkt wird durch eine Ringwand unten vorübergehend zur "Montagehalle" umfunktioniert.

Natürlich ist der "Rohbau" eines solchen "Hausbau-Raumschiffes" weniger präzise, als ein in der herkömmlichen Bauweise hergestellter. Das ist aber durch die Ausführung der Schnittstellen zur "sauberen, genauen Technik" lösbar. Dort müssen dann einfach größere Toleranzen überbrückbar sein. Die Aerodynamik sollte kleinere Beulen ebenfalls verkraften. Die Steuerung muß etwas größere Toleranzen berücksichtigen. Ein Haus wird ja auch nicht mit engen Maschinenbau-Toleranzen hergestellt, und dennoch können im Innern z.B. hochgenaue Elektronenmikroskope werkeln.

Ich bin gespannt, was Ihr davon haltet 

Einfaches Gegenbeispiel: Schiffswerften
Die sind natürlich keine Reinräume, aber eben Fabriken in denen weitaus größere Konstrukte als jedes Raumschiff/Rakete gebaut werden, die dann ausgeliefert werden.

Guten Morgen!

Ich persönlich empfinde es gar nicht so sinnvoll, Fragen der Architektur fest an die Frage, werden hier Mobilien (Schiffe, Raketen, Wohnmobile .... ) oder Immobilien (eben Häuser, Fabriken, Sportstadien ....) gebaut, zu koppeln.

Im Baubereich gibt es eine Menge, was nicht vor Ort hergestellt wurde, sondern irgendwo vorproduziert wird.

Groß muss nicht automatisch schmutzig heissen (> Saturn V).

Und selbst Immobilien werden manchmal mobil .... und hydraulisch von a nach b geschoben.

Es soll Fertighäuser geben, die werden in einer "heimeligen" Fabrik gebaut und dann mit dem Tieflader zum Kunden gefahren.

Und wenn ich an Tiny-Houses denke? Ist ein "Hausbau-Paradima" nicht irgendwie von gestern ... sinnierend in den Raum gefragt? Bringt mich wieder zu: Ergeben diese Paradigmen als Paradigmen Sinn?

Gruß   Pirx

Einfaches Gegenbeispiel: Schiffswerften
Die sind natürlich keine Reinräume, aber eben Fabriken in denen weitaus größere Konstrukte als jedes Raumschiff/Rakete gebaut werden, die dann ausgeliefert werden.

Die überdachten Werften hatte ich als Landratte tatsächlich nicht im Blick. Die Schiffe werden aber (so weit mir bekannt ist) im der Werft nicht vollständig ausgebaut. Wenn es der Ausbauzustand erlaubt, werden sie in ihr natürliches Element entlassen und dort fertiggestellt. In sofern ist es also ein Mischkonzept, zuerst "Fabrikbauweise" und später "Hausbauweise".

Mir ging es aber eigentlich nicht darum eine allgemein geltende feste Regel zu definieren, von der es keine Ausnahmen gibt. Jedes Produkt hat so seine Eigenheiten, was für Schiffe gilt, muß nicht für Raumschiffe gelten. Die "sonderbare" Bauweise des "Wasserturms" hat bei mir einfach die Frage hervorgerufen, ob wir nicht gerade einen grundsätzlichen technologischen Umbruch beobachten. Und das ist aus meiner Sicht jedenfalls nicht ausgeschlossen.

Ich persönlich empfinde es gar nicht so sinnvoll, Fragen der Architektur fest an die Frage, werden hier Mobilien (Schiffe, Raketen, Wohnmobile .... ) oder Immobilien (eben Häuser, Fabriken, Sportstadien ....) gebaut, zu koppeln.
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Und wenn ich an Tiny-Houses denke? Ist ein "Hausbau-Paradima" nicht irgendwie von gestern ... sinnierend in den Raum gefragt? Bringt mich wieder zu: Ergeben diese Paradigmen als Paradigmen Sinn?

Auch einen guten Morgen!

Stimmt, die spätere Mobilität oder Immobilität der Produkte ist für die Bauweise nicht entscheidend. Es fällt zwar häufig zusammen, entscheidend dürften aber andere Gesichtspunkte sein. Ich habe den Baumethoden einfach nur einen beschreibenden Namen geben wollen, ohne es an die Mobilität fest zu koppeln.  Sinnvoller ist vielleicht vom einer "in situ" Bauweise zu reden, keine Ahnung, das ist für mich nicht wichtig. 

Unabhängig von der Benennung - es gibt einfach immer eine Schwelle, ab welcher es einfacher ist die "Arbeit zum Bauwerk" zu tragen, als eine "Fabrik für die Bauwerke" zu errichten. Und das Produkt dann zum Zielort zu transportieren und/oder aufzurichten.

Meinem Eindruck nach könnte dieses Wasserturm-Bauprinzip auch für die Produktion weiterer BFS/BFR Prototypen und die spätere Standardproduktion verwendet werden. Gerade auch durch den Schwenk zur Stahlbauweise. (Einen CFK-Korpus könnte man so vermutlich nicht "wickeln".) Es sind mir jedenfalls keine Gegenargumente eingefallen, welche diese Bauweise ausschließen würden. Dafür aber durchaus einige Argumente dafür. Ich fasse sie hier übersichtlich zusammen, damit man sich auf sie besser beziehen kann:

1) die Hülle muß nicht für Belastungen ausgelegt sein, die ausschließlich während der Produktion und dem Transport auftreten. (= Gewichtsreduktion.)

2) die Gesamtkosten und Bauzeit sind günstiger ohne riesige, nur zu diesem Zweck(!) errichtete Fabrikationsanlagen. (Bei Problemen stellt die Anlage eine riesige Fehlinvestition dar - und sie muß natürlich vorfinanziert werden.)  Transportkosten entfallen.

3) der Bau ist örtlich unabhängig, man kann mit der gleichen Technologie gleichzeitig an verschiedenen Orten bauen oder mehrere Teile gleichzeitig am gleichen Ort

4) die für die Hülle erforderliche Fabrikationsgüte (Festigkeit, Formhaltigkeit, Optik) dürfte meiner Meinung nach bei der Stahlbauweise(!) erreichbar sein. (Beim Bau von Pipelines müssen auch "im Gelände" hochbelastbare und absolut sichere Schweißnähte hergestellt werden.)

5) eine klare Trennung zwischen den "schmutzigen Komponenten" und den "sauberen" muß bei einem wiederverwendbaren Raumfahrzeug ohnehin gegeben sein. (Schmutzige Komponenten müssen verschiedenste Umwelteinflüsse tollerieren, "Reinraum-Komponenten" müssen eine eigene sichere Kapselung, Temperierung, was auch immer, besitzen. Das ist, vermute ich, sowieso Standard.)
 

Gleichzeitig ist zu erwarten, daß für diese Fertigungsweise bald auch spezielle Hilfsmittel und Roboter entstehen würden. Schweißroboter etwa, die sich an der senkrechten Wand aufwärts hangeln und dabei den Mantel nach oben hin vervollständigen.

Schönen Gruß, Kelvin

Allgemeiner Trend in allen Branchen ist aber die Arbeit mehr "in die Fabrik" bzw. "ans Fließband" zu bekommen. Im Hausbau z.b. durch die Verwendung von Fertigteilen bzw. vorgefertigten Bauteilen. Im Schiffsbau durch die Sektionsbauweise. Letzten Endes eine frage von Stückzahl und Transportierbarkeit...
Und nicht so sehr einer bestimmten Philosophie oder auch eines Genauigkeitsanspruchs...
Aber es ist schon bezeichnend was in der "SpaceX Scene" Abgeht weil man in Texas einen schönen Wasserturm baut, als die CNES in Südfrankreich eine Ariane 5 aufgestellt hat, ist sicher niemand auf die Idee gekommen das man jetzt von dort startet...

MFG S

Allgemeiner Trend in allen Branchen ist aber die Arbeit mehr "in die Fabrik" bzw. "ans Fließband" zu bekommen.

Den Trend gibt es seit dem 19. Jahrhundert und es ist für sehr viele Produkte auch der richtige Ansatz. Das bedeutet aber nicht, daß man nicht gleichzeitig bei Produkten die sich aus unterchiedlichen Gründen dafür weniger gut eignen, anders vorgeht. Keine Methode ist für alles geeignet und nachdenken über Alternativen ist immer erlaubt. Nichts ist "alternativlos". Alternativlosigkeiten führen zur Stagnation, mindestens.

Im Hausbau z.b. durch die Verwendung von Fertigteilen bzw. vorgefertigten Bauteilen. Im Schiffsbau durch die Sektionsbauweise.

Ich schreibe z.B. auch "Klar, die Triebwerke, die Hydraulik, die Verkabelung, große Teile der Inneneirichtung usw. werden wie bisher in "Fabriken" herstellen." (Es soll "hergestellt" lauten, aber auch so ist der Satz wohl klar.) Natürlich wird nicht alles am "Bauort" hergestellt. Das entspricht ziemlich genau auch den angeführten Beispielen. Nur das "Endprodukt" wird eben nicht in einer Fabrikationshalle hergestellt. 

Letzten Endes eine frage von Stückzahl und Transportierbarkeit...

Genau! Aber nicht nur - benötigte Investitionen, finanzielles Risiko, Zeitbedarf und nicht zuletzt die Erfüllung technischer Anforderungen sind ebenfalls wichtige Aspekte. Und ich behaupte eben, daß die Antwort auf diese Fragen bei Raumfahrzeugen nicht automatisch "komplette Fertigstellung in einer Fabrikationsanlage" lauten muß. Daß man bei veränderten Eingangsparametern bei anderen Fabrikationsmethoden landen kann. Wie in diesem Fall.

Und nicht so sehr einer bestimmten Philosophie

Ich beobachte das Geschehen, mache mir dazu meine Gedanken, und stelle sie zur Diskussion. Das ist das genaue Gegenteil einer "Philosophie", "Ideologie" oder eines Dogmas, welches man "befolgt". Und die Leute bei SpaceX, die hier dieses Vorgehen gewählt haben, sehen das offensichtlich ähnlich unverkrampft. Daß das ganze dann auch einen Namen hat, eine Bezeichnung verdient, ist weder meine noch deren Schuld. (Unabhängig davon, ob der Name optimal gewählt wurde.)

oder auch eines Genauigkeitsanspruchs...

Noch einmal vom anderen Ende: man wählt eine bestimmte Herstellungsmethode  deswegen, weil man bei der Bewertung aller Gesichtspunkte zu dem Ergebnis gekommen ist, daß sie im gegebenem Fall die bessere ist.  Die Einhaltung technischer Eigenschaften ist jedoch eine Grundbedingung , die in jedem Fall erfüllt sein muß. Ein unverzichtbarer Aspekt, nur deswegen meine Bemerkung, daß das m.M.n. der Fall ist.

Aber es ist schon bezeichnend was in der "SpaceX Scene" Abgeht weil man in Texas einen schönen Wasserturm baut, als die CNES in Südfrankreich eine Ariane 5 aufgestellt hat, ist sicher niemand auf die Idee gekommen das man jetzt von dort startet...

Ich bitte um etwas mehr Sachlichkeit und verständlichen Satzbau. Und verstehe nicht, wie man mit den verfügbaren Bildern und den Aussagen von E.M. noch Zweifel haben kann, ob die BFS-Grasshoppertests mit diesem "Wasserturm" erfolgen werden. Wer zweifelt, soll einfach noch einige Wochen zu warten.

Mit "bezeichnend" für die "SpaceX Scene" wird leider völlig unbegründet auf Leute herabgeschaut, die sich ehrlich freuen, daß es sichtbar weitergeht. Klar, indem man auf andere herabschaut, soll die eigene Position relativ dazu als etwas höherwertigeres erscheinen. Ich bitte wirklich darum, auf solche Töne in Zukunft zu verzichten.

Ich weigere mich außerhalb des SpaceX Bereichs eine Grundsatzdiskussion über SpaceX zu führen!
Fakt ist die Physik ist für alle gleich!
Für mich sehe die Bilder nach Wasserturm aus, von mir aus auch Mockup, Besucherzentrum etc. Was Musk dazu sagt interessiert mich nicht. Aus der Erfahrung mit Musk und SpaceX habe ich beschlossen nur eindeutig nachprüfbare Fakten zu glauben. Sollte das Ding tatsächlich abheben wäre es aus meiner Sicht ein publicity gag wie die FH Nutzlast.
Die Frage war aber ob es evtl. Sinnvoll sein kann ein Raumschiff im Freien mit Methoden des Hausbaus herzustellen?
Meine Antwort: ganz klar nein, die erforderlichen Genauigkeiten und Qualitäten sind mit den (Hilfs-)Mitteln einer industriellen Fertigung einfacher und schneller zu erreichen, insbesondere bei den Stückzahlen die SpaceX anstrebt. Ein Prototyp darf auch nicht zu viele Unterschiede zur Serienfertigung aufweisen sonst lassen sich die Erkenntnisse nicht übertragen!
Und bevor du meine Satzbau kritisierst, lese bitte noch mal in Ruhe deine eigenen Sätze!

MFG S

Ich habe auf NSF einen aus meiner Sicht interessanten Beitrag gefunden, der sich auf dieses Thema bezieht. Der Autor denkt genau in meinen Bahnen, ich übersetze hier nur den letzten Absatz:

Rei: "Wenn Musk sieht, wie schnell sie den Hopper auf diese Weise zusammenbauen können, und es wird funktionieren, dann erwarte ich, daß diese Art "Werftmontage" auch beim Bau von Starship und Super Heavy benutzt wird. Sicher, es kann einige Dinge komplizieren. (LOX zum Beispiel verträgt sich nicht mit organischen Verunreinigungen, es kann potentielle Korrosionsprobleme geben usw.). Wenn es aber dafür ausgelegt ist ... und es ist ein preisgünstige, schnelle Baumethode"

"Wenn es dafür ausgelegt ist" -- das ist der Schlüsselsatz! Man muß auch die Art der Endmontage natürlich bei der Konstruktion berücksichtigen. Das ist aber gleichzeitig ein "alter Hut", die Herstellung muß man ja immer und bei jedem Teil im Auge haben. Ich vermute, daß man genau diesen Punkt vernachlässigt, wenn man keine eigene Konstruktionserfahrung hat.

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=47301.msg1905891#msg1905891

@Stefan307 - ich komme noch auf deine letzte Antwort zurück. Es ist aber im Moment so, daß es eigentlich genügt noch etwas abzuwarten, und die Dinge klären sich von selbst.

Ich denke je größer eine Rakete / Raumschiff in der Zukunft werden wird, desto mehr Gedanken wird man sich um die Konstruktion machen müssen. Also wo und wie baue ich das Teil zusammen. Diese fast and dirty Methode beim Hopper wird so nicht auf die zukünftige Super Heavy oder das Starship übertragen werden. Ich könnte mir aber eine andere Art Bauweise vorstellen. Sektionalbauweise. Wurde so auch im 2 WK mit U-Booten der Kriegsmarine so gemacht. Im Hinterland wurden Sektionen in der maximal möglichen Größe in der Fabrik gebaut um anschließend auf der Werft (vor Ort) zusammen gesetzt zu werden. Der Vorteil ist, dass ich die Sektionen unter kontrollierten und immer gleichen Abläufen bauen kann. Nachteil ist die sehr hohe Anforderung an die Passgenauigkeit. Diese sollte aber mit heutigen Methoden sehr gut erreichbar sein. Ein weiterer Vorteil könnte so auch die Austauschbarkeit ganzer Sektionen sein. Ist z.B. ein Schaden im mittleren Segment trenne ich es heraus und ersetze es durch ein gleichartiges Stück im Ganzen. Die weitere Reperatur kann dann am gesamten Stück im Werk erfolgen. Ob es letztlich so kommt werden wir sehen.
PS: von einer Werftbauweise sind wir noch Lichtjahe entfernt, 1. nicht mit den heutigen Antrieben und nicht mit den Schiffen und deren absehbare Größe. Da müsste es schon einen funktionierenden Mach-Antrieb geben.

Schon erstaunlich wie nah wir inzwischen wieder an die Prinzipien des SeaDragon gekommen sind
(das sollte ja eben in einer Schiffswerft gebaut werden und wurde mit der Erkenntnis im Hintergrund entworfen dass mit steigender Raketengröße die Kosten viel langsamer steigen und der Hauptkostentreiber die Komplexitäten sind.)

Ich denke je größer eine Rakete / Raumschiff in der Zukunft werden wird, desto mehr Gedanken wird man sich um die Konstruktion machen müssen. Also wo und wie baue ich das Teil zusammen. Diese fast and dirty Methode beim Hopper wird so nicht auf die zukünftige Super Heavy oder das Starship übertragen werden. Ich könnte mir aber eine andere Art Bauweise vorstellen. Sektionalbauweise. Wurde so auch im 2 WK mit U-Booten der Kriegsmarine so gemacht. Im Hinterland wurden Sektionen in der maximal möglichen Größe in der Fabrik gebaut um anschließend auf der Werft (vor Ort) zusammen gesetzt zu werden. Der Vorteil ist, dass ich die Sektionen unter kontrollierten und immer gleichen Abläufen bauen kann. Nachteil ist die sehr hohe Anforderung an die Passgenauigkeit. Diese sollte aber mit heutigen Methoden sehr gut erreichbar sein. Ein weiterer Vorteil könnte so auch die Austauschbarkeit ganzer Sektionen sein. Ist z.B. ein Schaden im mittleren Segment trenne ich es heraus und ersetze es durch ein gleichartiges Stück im Ganzen. Die weitere Reperatur kann dann am gesamten Stück im Werk erfolgen. Ob es letztlich so kommt werden wir sehen.
PS: von einer Werftbauweise sind wir noch Lichtjahe entfernt, 1. nicht mit den heutigen Antrieben und nicht mit den Schiffen und deren absehbare Größe. Da müsste es schon einen funktionierenden Mach-Antrieb geben.

Wie werden denn Raketen heutzutage gebaut? Doch genau so aus Einzelteilen wie du es beschreibst die Stufen sind die Sektionen die in der nähe der Startrampe zusammengesetzt oder halt integriert werden...
Was man sich jetzt als Optimierung noch  vorstellen könnte wäre eine Fließbandfertigung dem steht aber zum einen der geringe Bedarf  entgegen zum anderen auch die Wiederverwendung...

MFG S

Wie werden denn Raketen heutzutage gebaut? Doch genau so aus Einzelteilen wie du es beschreibst die Stufen sind die Sektionen die in der nähe der Startrampe zusammengesetzt oder halt integriert werden...

Es geht hier ja ganz offensichtlich um den Fall, daß die Stufen bereits zu groß sind, um sie mit den üblichen Methoden zusammenzusetzen, also "untrennbar" zu verbinden. Einen Tank oder den Korpus einer Stufe wird man kaum mehrteilig mit zwei Verbindungsflanschen bauen wollen. Trennbare druckdichte Verbindungen sind einfach immer deutlich voluminöser und schwerer.

Je größer ein Teil ist, welches man "inhouse" zusammensetzen und dann transportieren möchte, desto größer und teurer (überproportional) werden die "Häuser" und die nötigen Einrichtungen. Und desto mehr Zeit wird benötigt, um das Ganze (und oft nur genau für dieses eine Produkt) zu bauen. Und je mehr Zeit ein Projekt braucht, und teurer ist, desto mehr steigt das Risiko, daß es ein unerwartetes trauriges Ende findet. Und die Anlagen sich in Industriemüll verwandeln. (Also zumindest bei privaten Investoren, der Staat kann oft sehr lange Steuergeld nachschieben. )

Die Wiederverwendung - also kleinere Stückzahlen - verschlechtern das Kostenverhältnis von Bauhalle + Einrichtungen / Produkt klarerweise noch weiter.

Was man sich jetzt als Optimierung noch  vorstellen könnte wäre eine Fließbandfertigung dem steht aber zum einen der geringe Bedarf  entgegen zum anderen auch die Wiederverwendung...

Wenn man unter "Fließbandfertigung" meint, daß mehrere Endprodukte gleichzeitig gebaut werden, dann widerspricht das der (irdischen) Werftbauweise nicht. Wenn man darunter aber eine "inhouse" Produktion, vielleicht sogar mit mehreren Arbeitsstationen und einem "Förderband" meint, dann scheidet das bei erwartbaren Stückzahlen und diesen Produktgrößen aus meiner Sicht absolut aus.

Man kann Geld nur einmal ausgeben. Entweder baut man in 10 Jahren eine Super-Fertigungsanlage mit allen Schikanen, oder man baut gleich "etwas primitiver" das gewünschte Produkt oder mehrere davon. (Untersegmente davon natürlich "inhouse") Wobei man auch bei der "Werftbauweise" jede Menge spezieller "maßgefertigter" Vorrichtungen und Hilfsmittel nach und nach entwickeln kann, die die Arbeit verbessern, vereinfachen und beschleunigen. Kein Zauberei, keine "Wissenschaft", einfach Bauteile und bewährte Prinzipien aus dem "Maschinenbauregal".

Ich verstehe ehrlich gesagt das Problem nicht!? Wenn ich in andere Branchen schaue z.b in die Chemie Industrie dann werden große Zylindrische Objekte die meist auch noch schwerer sind als Raketen vermehrt in Fabriken hergestellt und zum "Einsatzort" transportiert. Ein schönes Beispiel sind auch Windkraftanlagen, es ist Billiger deren Masten aus Fertigteilen zusammenzusetzen als vor Ort zu Betonieren. Diesen Trend gibt es überall warum sollte gerade in der Raumfahrt das Gegenteil Sinn machen?
Objekte in der Größe des Startship lassen sich problemlos auf dem Wasserwege transportieren das ist bewährt günstig und zuverlässig seit Jahrzehnten. SpaceX hat aus meiner Sicht bei der Wahl seiner Unternehmensstandort darauf zu wenig Rücksicht genommen, und hat jetzt evtl. ein Transportproblem?
Andere waren da halt schlauer wie z.b. BO mit der Fabrik am Cape. Auch die ULA hat offensichtlich keine Probleme die 5m Stufen der Delta zu transportieren...
Das man bei SpaceX jetzt versucht aus der Not eine Tugend zu machen ist ja OK( ich denke da auch an die Suborbitalen Flüge) Aber wenn man wirklich den Mars besiedeln will( was ich zumindest für unsere Generation ja völlig Utopisch finde) dann braucht man so viele Schiffe das mehrere Fabriken mit einer Fließbandfertigung wie wir sie aus dem Automobilsektor kennen notwendig sind.
Wenn man bei SpaceX jetzt tatsächlich die Raketen auf der Rampe zusammenschweißen will dann glaubt man vielleicht ja  selbst nicht an so einen großen Erfolg? oder hat schlicht nicht die Mittel dazu?

MFG S

Ich verstehe ehrlich gesagt das Problem nicht!?

Kein Problem, ich werden mich bemühen das zu ändern.

Wenn ich in andere Branchen schaue z.b in die Chemie Industrie dann werden große Zylindrische Objekte die meist auch noch schwerer sind als Raketen vermehrt in Fabriken hergestellt und zum "Einsatzort" transportiert.

Das Gewicht ist hier doch nicht kritisch - die Abmessungen sind es. (Ich dachte eigentlich, daß das klar ist.) Ein "großes zylindrisches Objekt" paßt gut auf einen gewöhnlichen Tieflader, interessant wäre ein echtes Beispiel in der Größe von BFS/BFR.

Ein schönes Beispiel sind auch Windkraftanlagen, es ist Billiger deren Masten aus Fertigteilen zusammenzusetzen als vor Ort zu Betonieren.

Kein gutes Beispiel, denke ich. Bitte folgende Bilder vergleichen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Windkraftanlage#/media/File:WEA-Montage_02.JPG

https://images.raumfahrer.net/up066943.jpg

Diesen Trend gibt es überall warum sollte gerade in der Raumfahrt das Gegenteil Sinn machen?

Der Trend, wenn es ihn überhaupt gibt, endet immer dort, wo der Transport "am Stück" unmöglich oder nicht sinnvoll ist. Auch diese früher irgendwo erwähnten Fertighäuser werden schließlich erst auf der Baustelle aus Komponenten zusammengebaut. Ist bei der "Werftbauweise" genau so.

Objekte in der Größe des Startship lassen sich problemlos auf dem Wasserwege transportieren das ist bewährt günstig und zuverlässig seit Jahrzehnten.

Wenn das Ding auf dem Schiff liegt, ist es selbstverständlich fast problemlos. Der Spaß spielt sich davor und danach ab. Ein passendes Beispiel wäre wirklich hilfreich.

SpaceX hat aus meiner Sicht bei der Wahl seiner Unternehmensstandort darauf zu wenig Rücksicht genommen, und hat jetzt evtl. ein Transportproblem?

Nur, wenn man die kompletten Teile wirklich von LA nach Boca Chica transportieren möchte. Ist aber bei der Stahbauweise nicht der Fall.

Andere waren da halt schlauer wie z.b. BO mit der Fabrik am Cape. Auch die ULA hat offensichtlich keine Probleme die 5m Stufen der Delta zu transportieren...

Alles hat so seine Vor- und Nachteile, man wird sehen. Und 5m <> 9m (bzw. 12m)

Das man bei SpaceX jetzt versucht aus der Not eine Tugend zu machen ist ja OK( ich denke da auch an die Suborbitalen Flüge) Aber wenn man wirklich den Mars besiedeln will( was ich zumindest für unsere Generation ja völlig Utopisch finde) dann braucht man so viele Schiffe das mehrere Fabriken mit einer Fließbandfertigung wie wir sie aus dem Automobilsektor kennen notwendig sind.

Die Besiedelung ist ein Fernziel, eine Idee. Es ist doch absolut unmöglich das heute komplett durchzuplanen oder sogar zu finanzieren. Ein wiederverwendbares großes "Raumschiff" zu entwickeln, welches prinzipiell dafür geeignet ist, ist aber ein sehr guter, logischer und notwendiger Zwischenschritt.

Ich wundere mich wirklich etwas über diesen Wunsch, alles auf einmal und nur von SpaceX zu verlangen. Es ist ungefähr so, als ob man Herrn Benz abgeraten hätte, sein erstes Fahrzeug zu bauen. Mit der Begründung, daß er doch kein Geld für den Bau von Straßen, Raffinerien, Tankern und Produktionsanlagen hat. "Das wird doch ein Fehlschlag Herr Benz, lassen sie die Finger davon!"

Vielleicht ist das eine Art "Berufskrankheit". Wenn man immer nur komplette Projekte vor Augen hat die immer einen klaren Anfang und ein klares Ende haben, dann vermißt man das vielleicht. Es ist aber mehr so etwas wie das Leben selbst - unplanbar, chaotisch, unberechenbar. Trotzdem ist es gut Schritte in der richtigen Richtung zu machen. Dann sieht man weiter.

Wenn man bei SpaceX jetzt tatsächlich die Raketen auf der Rampe zusammenschweißen will dann glaubt man vielleicht ja  selbst nicht an so einen großen Erfolg? oder hat schlicht nicht die Mittel dazu?

Die Mittel kann doch heute "schlicht" keiner haben. Das ist eine absolut statische Betrachtungsweise.

Aber etwas Grundsätzliches noch: mich beeindruckt kein großer Haufen Geld und keine tollen Präsentationen. Was mich beeindruckt ist, wenn Leute ein Ziel, einen Traum haben, und im Rahmen der Möglichkeiten an der Verwirklichung arbeiten. Solchen Leuten halte ich die Daumen, also wenn ich das Ziel grundsätzlich in Ordnung finde. Und ich wäre der letzte, der sich über "schlicht zu wenig Geldmittel" lustig machen würde. In dem Punkt werden wir uns vermutlich nie verständigen.

Worauf willst du denn eigentlich hinaus? Was stört dich denn am "klassischen" Raketenbau? Nehmen wir mal die Saturn V als Beispiel: wenn ich die richtig verstehe hätte man anstatt die Stufen in den Fabriken zu bauen, die Einzelteile ins VAB oder am besten gleich auf die Rampe geliefert und dort zusammengebaut. Der Vorteil, kein Transportproblem, wobei das ja nie eins war, da alle Fabriken Zugang zu Wasserstraßen hatten.
Nachteile aber eine ganze Menge: die Musst dutzende Hoch Qualifizierte Fachkräfte nach Florida schaffen, die Arbeiten dann unter ungünstigen Umständen womöglich unter freiem Himmel, die Herstellungszeit ist länger, die Wahrscheinlichkeit für Qualitätsschwankungen höher, alleine das Thema Schweißen....
 
Ich nehme die Marspläne von SpaceX nicht ernst weil sie laufend an ihren eigenen Maßstäben scheitern. Nicht an den meinen, sondern an ihren eigenen, das Fängt bei den Zeitplänen an, dann wird das "MARSRAUMSCHIFF" nicht nur laufen umbenannt sondern auch grundlegend um konzipiert, erst wird es deutlich kleiner, dann auf einmal aus VA anstatt Karbon. Du würdest das Ding jetzt am liebsten auch noch auf der Wiese zusammenbauen..
Anderes Beispiel die Russen, für mich die Pragmatischsten Akteure in der Raumfahrt, haben selbst die N1 nicht auf der Rampe gebaut, sondern in Fabriken evtl. in der Nähe der Rampe, was ja auch Sinn Macht...

MFG S

PS. ich meinte nicht die Beton WKA Masten, sondern welche aus Stahl, ist aber auch egal, der Vergleich hinkt in der Tat. Richtig ist sicherlich das der Straßentransport irgendwann zum Problem wird, aber warum sollte man Raketen dieser Größe auch auf der Straße Transportieren?
Ich verstehe einfach nicht wie eine Firma die sich von Anfang an eine "Große Rakete" als Ziel gestellt hat ihren Hauptsitz in LA ohne Wasseranschluss bauen kann, dann einen Triebwerksprüfrand in der Texanischen Wüste... das sollen die Effizienzweltmeister in der Raumfahrt sein? Nochmal die Firma wurde gegründet um mit großen Raketen zum Mars zu fliegen die sind nicht erst in die Situation gekommen wie die NASA 1961 und da war es schon kein Problem die Saturn V durchs ganze Land zu transportieren...

Worauf willst du denn eigentlich hinaus? Was stört dich denn am "klassischen" Raketenbau?

Was mich stört? Ich bin ein Anhänger der Marktwirtschaft. Gegner aller Monopole, ob sie nun staatlicher oder privatwirtschaftlicher Natur sind. Monopole haben u.A. die Macht, die technische Entwicklung zu bremsen, wenn es für sie wirtschaftlich günstiger ist. Die Macht auch ungerechtfertigt hohe Preise zu erzielen. Mögliche Rationalisierungen, die in aller Regel bei allen Produkten möglich sind, werden entweder nicht genutzt oder schlagen beim Auftraggeber nicht durch.

Die Kombination staatlicher Auftragsvergabe und etablierter Hersteller ist die schlimmste mögliche Kombination. Beamte sind in der Regel persönlich weniger an einer Kostenreduktion interessiert. Sie haben keine Vorteile davon, können sich aber massive Probleme einhandeln. Stagnation ist das Ergebnis. Als Eagle auf dem Mond gelandet ist, war ich zwanzig. Die ULA versenkt ihre Stufen heute nach 50 Jahren immer noch genau so, wie es damals üblich war. Vom SLS Projekt schweige ich lieber. Und die Entwicklung der Wiederverwendung bleibt einem neuen, kleinen, "armen" Hersteller vorbehalten, der damit die großen inzwischen unter Druck setzt. Was sagt uns das alles, verdammt??

Die hier diskutierte "Werftbauweise" hat meiner Meinung nach das Potential die Baukosten bei sehr großen Gerätschaften deutlich zu senken. So wie es die Wiederverwendung im Bezug auf die Betriebskosten bei kleineren Teilen tut. Sie würde solche Projekte auch deutlich beschleunigen, manche könnte man anders (aus Kostengründen) vielleicht überhaupt nicht realisieren. Daher halte ich das für eine wichtige technische Neuerung. Und vielleicht werde ich es so doch noch miterleben, wenn ein solchen Ungeheuer einmal abhebt.

Darauf will ich hinaus! Die technische Seite werde ich hier nicht noch einmal begründen. Ich bin überzeugt, daß dieses Konzept erfolgreich sein kann, wenn es richtig umgesetzt wird. Es betrifft natürlich nur die Endmontage "fabrikmäßig" hergestellter kleinerer Komponenten oder den Bau "grober Korpusteile". Triebwerke wird man natürlich niemals "werftmäßig" bauen. Ein neues VAB braucht man aber für den Bau nicht unbedingt, und das ist eine gute Nachricht.

Die Sea Dragon wurde ja bereits weiter oben erwähnt. Dort war tatsächlich die Größe der Monsterrakete (>150m) ausschlaggebend für die Pläne, die Montage werftseitig durchzuführen.
Vielleicht nochmals der Vollständigkeithalber: Auch das NewSpace-Unternehmen Ripple Areospace strebt (zumindest auf den Computerbildern) die offene Bauweise für deren eher kleine (36m) Sea Serpent One an:

Increasing manufacturing output will allow for mass production capabilities, eliminate the need to make dedicated rocket manufacturing sites, and allow rockets to be built, stored and refurbished in local ports

Aber: Sowohl Sea Dragon und Sea Serpent sind aufgrund des Startprinzips sehr spezielle Fälle, zumal die Raketen nicht (!) am Zielort zusammengebaut werden, wie Kelvin es ja gerne sehen würde, sondern nach Fertigstellung schwimmend ebenfalls erst die finale Reise zum Startort antreten.
Ich sehe auch gar keinen Vorteil darin unter freiem Himmel zu montieren und sich wetterabhängig zu machen. Wenn Ripple es irgendwann wirklich zu einer seenahen Fertigung bringen sollte, wird das ganze meiner Meinung nach vollkommen anders aussehen wie auf den hübschen Computerbildchen, sondern eher wie in Papenburg.

Ansonsten sehe ich wie gesagt keinen Vorteil in der hier diskutierten Bauart. Solange ein Transport auch von extrem großen finalen Produkten über den Seeweg oder wie auch immer möglich ist, dürfte dies billiger sein und auch weiterhin gemacht werden. Die nicht kalkulierbaren Nachteile die eigene Fabrikation/Montage wetterabhängig zu machen, dürfte weder Unternehmer noch Investor in Kauf nehmen wollen.

Was in Boca Chica da über mehrere Wochen im Freien montiert wurde, war zudem bzgl. der Komplexität ja verglichen mit dem späteren Zielprodukt etwas eher Einfaches.

@ Kelvin
das Plöde an der Sache ist halt nur das nach den regeln der Marktwirtschaft bis heute kein Mensch im Weltraum gewesen wäre! Es gäbe vielleicht nicht mal Kommunikationssatelliten (obwohl das noch am wahrscheinlichsten wäre) Nichtmal SpaceX kann ohne Steuergelder existieren...
Ich bin kein Gegner der Marktwirtschaft, ich lebe wie wir alle ganz gut davon, es gibt aber auch Dinge die einen höheren Zweck erfüllen und die deswegen völlig zu recht vom Staat finanziert werden und das betrifft auch große Teile der Raumfahrt!

Zurück zum Thema: der Trend im Schiffbau seit Jahrzehnten in Richtung Fabrikhalle, die Sektionsbauweise wurde oben schon angesprochen, Viele Docks wurden überdacht um Wetterunabhänig arbeiten zu können( aus rein Marktwirtschaftliche Überlegung heraus, Ok evtl. auch unter druck des Arbeitsschutzes) So gesehen ähnelt der Schiffbau heute eher dem Automobilbau der Anfangsjahre als dem Schiffbau vor hundert Jahren...

Schwimmende Raketen und (unter)Wasserstarts sind eine höchst interessante Idee wenn man denn bedarf oder wegen mir auch einen Markt für Große Nutzlasten hat .

MFG S

Kevin, dein erstes Schiffsbau sollte wohl ein Raketenbau sein?!

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Hier ist jetzt die Frage ob man das Thema im engeren Sinne (Raketenteile werden Fabrikmäßig vorkonstruiert und am Ziel zusammengesetzt) oder im weitere Sinne (andere, 'crudere' Konstruktionstechniken nehmen als die bisher in der Szene eingesetzt High-Tech High price Bauweise) diskutiert.

1. gibt IMO nicht viel her und ist auch stark von den Randbedingungen abhängig. Außerdem ist dafür der StarHopper ein
2. Ist dagegen ein sehr interessantes aber auch ausuferndes Feld.

Ich hätte einen Beitrag zu 1.
Die Energia Zentralstufe wurde in 2 Teilen (LH2 u LOX) Tank transportiert (Flugzeug Außenlast) man müsste mal nachforschen wie die N1 transportiert wurde?

MFG S

Ich sehe auch gar keinen Vorteil darin unter freiem Himmel zu montieren und sich wetterabhängig zu machen.

Naja, "keinen Vorteil" ist ein etwas hartes Wort. Geld und Zeit sind durchaus gewichtige Vorteile,  wenn das Geld oder Zeit knapp wird, ist das ganze Projekt gefährdet. (Es ist ja ein Privatprojekt, kein SLS ) Und das mit "unter freien Himmel" ist sehr relativ. Transportierbare Teile + SEgmente werden natürlich (wie ich schon mehrfach schrieb) in der Halle vorbereitet, also nicht unter freiem Himmel. Und alle Innenarbeiten beim Zusammensetzen der Segmente und dem zusätzlichen Innenausbau  sind ebenfalls wettergeschützt in beheizbaren und belüftbaren Räumen. (Bei Bedarf setzt man auf offene Segmente temporär einen Deckel drauf.)

Übrig bleiben nur die Außennähte, mit denen die Segmente verbunden werden. Und dafür gibt es durchaus Lösungen: mobile Schweißerkabinen, ein kompletter vertikal verschiebbarer "Schweißerring / Ringkabine", Schweißroboter) Alles Einrichtungen, die nur einen Bruchteil eines VAB kosten. Und solche Maßnahmen / Einrichtungen können jederzeit während der Produktion zusätzlich hinzugefügt werden, im Gegensatz zu einem VAB, bei dem eine Baufirma das Kommando übernimmt und wenn man Glück hat, es auch im termingerecht übergibt. Mit kaum einer finanziell tragbarer Möglichkeit, zusätzliche Erkenntnisse während der Bauzeit zu berücksichtigen. (Führe ich gerne weiter aus.) 

Was in Boca Chica da über mehrere Wochen im Freien montiert wurde, war zudem bzgl. der Komplexität ja verglichen mit dem späteren Zielprodukt etwas eher Einfaches.

Der Hopper ist natürlich  sehr einfach. Die zukünftige zusätzliche Komplexität wird aber fast ausschließlich in die  vorgefertigen Segmente oder den Innenausbau einfließen, denke ich. Ich kann wirklich keine Stelle erkennen, bei der (bei einem aus Ringsegmenten bestehenden Korpus) außen umfangreichere und problematische Arbeiten "im Freien" ausgeführt werden müssen. Außer eben die ringförmigen Außennähte, siehe oben. Die Außenhaut muß ja immer möglichst glatt sein, das schließt irgendwelche größeren Anbauten (außer der Beine) aus. 

Aber auch wenn ein großes "unteilbares" Segment (Tanks mit durchgehender Aktivkühlung vielleicht) außerhalb der Halle zusammengabaut werden müßte, sind einfachere Lösungen zum Wetterschutz denkbar, als der Bau eines VAB mit 100 Höhe. (z.B. eine unten verankerbare Schutzhülle, die man "überstülpen" kann)

@ Kelvin
das Plöde an der Sache ist halt nur das nach den regeln der Marktwirtschaft bis heute kein Mensch im Weltraum gewesen wäre! Es gäbe vielleicht nicht mal Kommunikationssatelliten (obwohl das noch am wahrscheinlichsten wäre) Nichtmal SpaceX kann ohne Steuergelder existieren...

Das mag stimmen, es gibt aber keinen Grund das alte System (vor COTS) so beizubehalten. Es ist ja sowieso bereits in Bewegung geraten, den Ansatz verschiedene Hersteller mit praktisch den gleichen Aufgaben zu betrauen und dazwischen dann auszuwählen, ist m.M.n. gut. Der erzeugt den notwendigen Wettbewerb. Ich bin ja nicht dafür, daß sich der Staat vollständig aus der Unterstützung zurückzieht, es darf sich nur kein Hersteller allzu sicher sein, daß es für alle Zeiten so bleibt.

Zurück zum Thema: der Trend im Schiffbau seit Jahrzehnten in Richtung Fabrikhalle, die Sektionsbauweise wurde oben schon angesprochen, Viele Docks wurden überdacht um Wetterunabhänig arbeiten zu können( aus rein Marktwirtschaftliche Überlegung heraus, Ok evtl. auch unter druck des Arbeitsschutzes) So gesehen ähnelt der Schiffbau heute eher dem Automobilbau der Anfangsjahre als dem Schiffbau vor hundert Jahren...

Ich vermute mal, daß jede Schiffswerft irgendwann als offenes Gelände gestartet hat. Und der Ausbau und die Überdachung nach und nach erfolgte, als klar war, daß es funktioniert. Das ist nicht nur eine Frage der großen Anfangsinvestition, es ist auch aus Gründen des Risikomanagements günstig. Denn gerade in den Anfangszeiten ist überhaupt nicht sicher, ob sich z.B. die Firma mit dem Produkt auf dem Markt durchsetzt und das Geld reicht. Und große Teile des Firmenvermögens sind dann in der Halle gebunden, die möglicherweise später auch nicht mehr ganz passt und praktisch unverkäuflich ist. (Die Rahmenbedingungen können sich viel schneller ändern, als das Projekt vorankommt - siehe z.B. SLS)

Es gibt aber noch einen wesentlichen Unterschied: Schiffe sind ja eher niedrig und lang, so daß man die Überdachung anfangs auch nur teilweise realisieren kann und später verlängern. Oder man macht sie vielleicht anfangs verschiebbar. Das ist bei VABs anders, man kann schlecht "oben anbauen", während unten die Produktion läuft. Und sie sind windempfindlich, was sicher besonders in windgefährdeten Gebieten die Sache teuer machen dürfte.

Zitat von: Stefan307 am 02. Februar 2019, 13:02:54

@ Kelvin
das Plöde an der Sache ist halt nur das nach den regeln der Marktwirtschaft bis heute kein Mensch im Weltraum gewesen wäre! Es gäbe vielleicht nicht mal Kommunikationssatelliten (obwohl das noch am wahrscheinlichsten wäre) Nichtmal SpaceX kann ohne Steuergelder existieren...

Das mag stimmen, es gibt aber keinen Grund das alte System (vor COTS) so beizubehalten. Es ist ja sowieso bereits in Bewegung geraten, den Ansatz verschiedene Hersteller mit praktisch den gleichen Aufgaben zu betrauen und dazwischen dann auszuwählen, ist m.M.n. gut. Der erzeugt den notwendigen Wettbewerb. Ich bin ja nicht dafür, daß sich der Staat vollständig aus der Unterstützung zurückzieht, es darf sich nur kein Hersteller allzu sicher sein, daß es für alle Zeiten so bleibt.

Ich verstehe ja auf was zu hinaus willst aber gerade die Tatsache das man durch COTS jetzt 2 Kapseln mit Identischen Möglichkeiten auf Rechnung des Steuerzahlers entwickelt hat die aber viel zu selten starten weil sie zum einen untereinander zum andere in Konkurrenz zu Russischen Systemen stehen halte ich für Geldverschwendung. Einziger Vorteil technische Redundanz. Für das Geld hätte man aber auch Orion schon vor Jahren ins All bringen können und als Abfallprodukt eine Kapsel gehabt hätte die sich für BEO Missionen eignet.
Was funktionieren würde wäre zuerst ein Geschäftsmodell zu erdenken (z.b Weltraumtourismus) darüber die Kapsel Entwicklung aus Risikokapital zu finanzieren und quasi als Abfallprodukt dann die ISS zu versorgen. Aber solche Sachen Verschiebt ja selbst SpaceX aufs Starship und damit auf den "Sanktnimmerleinstag"

Zitat von: Stefan307 am 02. Februar 2019, 13:02:54

Zurück zum Thema: der Trend im Schiffbau seit Jahrzehnten in Richtung Fabrikhalle, die Sektionsbauweise wurde oben schon angesprochen, Viele Docks wurden überdacht um Wetterunabhänig arbeiten zu können( aus rein Marktwirtschaftliche Überlegung heraus, Ok evtl. auch unter druck des Arbeitsschutzes) So gesehen ähnelt der Schiffbau heute eher dem Automobilbau der Anfangsjahre als dem Schiffbau vor hundert Jahren...

Ich vermute mal, daß jede Schiffswerft irgendwann als offenes Gelände gestartet hat. Und der Ausbau und die Überdachung nach und nach erfolgte, als klar war, daß es funktioniert. Das ist nicht nur eine Frage der großen Anfangsinvestition, es ist auch aus Gründen des Risikomanagements günstig. Denn gerade in den Anfangszeiten ist überhaupt nicht sicher, ob sich z.B. die Firma mit dem Produkt auf dem Markt durchsetzt und das Geld reicht. Und große Teile des Firmenvermögens sind dann in der Halle gebunden, die möglicherweise später auch nicht mehr ganz passt und praktisch unverkäuflich ist. (Die Rahmenbedingungen können sich viel schneller ändern, als das Projekt vorankommt - siehe z.B. SLS)

Es gibt aber noch einen wesentlichen Unterschied: Schiffe sind ja eher niedrig und lang, so daß man die Überdachung anfangs auch nur teilweise realisieren kann und später verlängern. Oder man macht sie vielleicht anfangs verschiebbar. Das ist bei VABs anders, man kann schlecht "oben anbauen", während unten die Produktion läuft. Und sie sind windempfindlich, was sicher besonders in windgefährdeten Gebieten die Sache teuer machen dürfte.

Das läuft jetzt aber eher auf die Frage Horizontal oder Vertikal integrieren heraus, gerade diese Frage stellt sich ab einer bestimmten Größe allerdings nicht mehr, ein montiertes Starship wird man nur mit unverhältnismäßigen Aufwand aufrichten könne...

Elon kommt mir freundlicherweise beim Thema der "robusten Werftbauweise" zur Hilfe

Question: "I just realized another major advantage to stainless steel on Starship. It could literally be repaired with a welder!!!! [...]"

Response: "Absolutely. You’ve touched on a very important point. The ship must be easy to repair on the moon and Mars."

Frage: "Ich habe gerade bei Starship einen weiteren großen Vorteil gegenüber Edelstahl erkannt. Er könnte buchstäblich mit einem Schweißer repariert werden [...]"

Antwort: "Absolut. Sie haben einen sehr wichtigen Punkt berührt. Das Schiff muss auf dem Mond oder Mars leicht zu reparieren sein."